JP3533260B2 - 波浪周期検出装置 - Google Patents
波浪周期検出装置Info
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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Description
波浪情報、特に波浪周期を検出する波浪周期検出装置に
関する。
期)の検出は、電波高度計を用いて波の高さの時間的変
動により検出していた。この方法は飛翔体や航空機に電
波高度計を搭載し、飛行しながら電波を水面に送受波し
て受信周波数の遅れにより水面の高さを連続して検出す
る。波浪周期は、水面の山と山との間を検出すれば良い
ので、水面が高くなった山の出現から水面が低くなる谷
を経過し再び水面が高くなる山の出現までの時間を検出
し、その時の飛行速度から波浪周期を検出する。
従来の波浪周期検出装置では、飛翔体や航空機に電波高
度計を搭載して上空から水面までの高度差により水面の
山と山の出現を検出しているため、水面から高い位置で
飛行する飛翔体あるいは航空機の高度に比べると、波浪
の高さの変動分は非常に小さく、波浪周期の検出は容易
でない。特に天候状態が悪く飛翔体あるいは航空機が高
高度で飛行せざるを得ない場合、この問題が顕著にな
る。
浪周期検出装置は電波高度計を用いて水面の波浪による
高度差を測定し、その時間的変動により波浪周期を検出
しているので、波浪周期の検出が容易でないという問題
点があった。
されたものであり、高高度で飛行する飛翔体あるいは航
空機からであっても正確に波浪周期を検出できる波浪周
期検出装置を提供することを目的としている。
検出装置は、波浪の周期を水面の高さの時間的変動で検
出するのではなく、水面からの反射信号強度の時間的変
動により波浪周期を検出することで、飛翔体あるいは航
空機の位置が高高度であってもその影響を受けず波浪周
期の検出を可能とする。
置は、電波を上空から水面にほぼ垂直に送受波した場
合、波浪を形成する山および谷の部分と傾斜面の部分と
ではその受信強度に相違があることを利用し、上空を移
動しながら電波を水面に送受波して受信強度の時間的変
動から波浪の出合い周期等の波浪情報を検出することを
特徴とする。また、出力される受信信号強度の変動周波
数を解析する周波数解析手段を備え、複数の波浪が複合
している場合でも、上記周波数解析手段から出力される
各スペクトラムから、複合した各波浪の出合い周期等の
波浪情報を検出することを特徴とする。さらに、電波高
度計を用い、水面に電波を送受波して水面の高さの時間
的変動から波浪の出合い周期等の波浪情報を検出する装
置に組み込まれることを特徴とする。
本発明は水面の高低を検出するのではなく、電波を上空
から水面に対し垂直に送受信した場合、波浪を形成する
水面が水平に位置する山および谷の位置においては、反
射電波の受信信号強度が強く、波浪を形成する山と谷の
間の傾斜部分では受信信号強度が急激に弱くなる現象を
利用して波浪周期を検出する。図1は、本発明の動作原
理を説明するための図であり、図において、1は水面、
2は航空機、3aは1つの波浪、3bは次の波浪、10
は波浪の傾斜面の部分、11は波浪の山の部分、12は
波浪の谷の部分である。
反射され再び航空機2で受信される。そして航空機2が
2aの位置にあり波浪3aの山11上に電波が照射さ
れ、電波が水平面でほぼ直角に反射する場合、強い受信
強度が得られる。そして、航空機2aが2bの位置まで
飛行する間に、受信強度は傾斜面10で急激に弱くな
り、谷12で再び強くなり、2bの位置では傾斜面10
で再び急激に弱くなる。さらに飛行して波浪3bの山1
1の上空に達すると再び強い受信強度が得られる。
間が波浪周期となり、これを検出することで波浪周期の
検出が可能となる。そして、この受信信号強度の差異
は、送信ビームが波浪の傾斜面10,山11,谷12を
一緒に含んでしまわない程度に細ければ、ほどんど飛行
機2の飛行高度の影響を受けないため、飛翔体あるいは
航空機で高度上空から容易に波浪の出合い周期の検出が
行えるようになる。
する。図2は、本発明の一実施例を示すブロック図であ
り、図において、20は掃引信号発生器、21は発振
器、22は送信アンテナ、23は受信アンテナ、24は
ミキサ、25はビートカウント回路、26は高度検出出
力、27は検波器、28は低域ろ波フィルタ、29は受
信強度出力である。
する。掃引信号発生器20により変調波が発振器21に
送られ、発振器21で高周波信号が生成され送信アンテ
ナ22を介して電波が水面へ向けて送信される。そして
水面で反射した電波は受信アンテナ23で受信され、受
信信号となりミキサ24で送信波の一部と混合されてビ
ート信号を生成する。そして生成されたビート信号の周
波数がビートカウント回路25で計数され、水面までの
距離(高度)が算出されて高度検出出力26として出力
される。従来の波浪周期検出装置は、上述のようにこの
高度検出出力26により波浪周期を検出している。
ミキサ24で生成されたビート信号を検波器27に入力
して検波して受信強度信号に変換し、さらに波浪の表面
の細かな変動で生じるノイズ的な受信強度信号の変動分
を、低域ろ波フィルタ28で除去することにより、その
位置の水面の受信強度が受信強度出力29として出力さ
れる。従って、飛翔体あるいは航空機を飛行させ、水面
からの受信強度出力29を連続して観察し、その変動周
期の時間を検出し、その時の飛行速度から波浪周期を検
出できる。
ク図であり、図において、図2と同一符号は同一又は相
当部分を示し、30は周波数解析部、31は受信強度の
変動周波数特性出力である。上述の図2に示す実施例で
は、受信信号の受信強度で波浪周期を検出することとし
ているが、受信強度の時間的変動は、例えばうねり等を
持つ波浪に対しては複数の異なった水面の動きが複合さ
れ、これらからの受信信号の周波数変動が合成されてし
まうため複雑になり波浪周期の検出が困難になる場合が
生じる。
変動周波数を、周波数解析部30に入力し、FFT等の
周波数解析手法で周波数スペクトラムに分離し、受信強
度の変動周波数特性出力31として出力する。スペクト
ラムの周波数の逆数が変動周期となるため上述のような
うねり等を持つ波に対しても波浪周期を検出できる。ま
た本実施例によれば、スペクトラムの強さから、最も支
配的な周期、2番目に優勢な周期等、さらに多くの波浪
に関する情報を得ることが可能となる。
らの反射信号強度の時間的変動により波浪周期を検出す
る手段を付加する装置として説明しているが、電波高度
計とは別の単独の装置としても構成できることは言うま
でもない。
出装置は、水面からの反射信号強度の時間的変動により
波浪周期を検出することで、飛行高度の影響を受けず、
高度上空を飛行する飛翔体あるいは航空機から容易に波
浪の出合い周期の検出が可能となる。また、受信信号強
度の時間的変動周波数を解析する周波数解析手段を付加
することで、複数の波浪周期が複合している場合でも、
各波浪周期の検出が可能となる。さらに、従来の水面の
高さの時間的変動から波浪周期を検出する装置と併用す
ることも可能であり、この場合、水面の高さの時間的変
動を検出するための電波高度計に容易に組み込むことが
できる等の効果がある。
Claims (3)
- 【請求項1】 水面に電波を送受波して波浪の出合い周
期を検出する波浪周期検出装置において、 電波を上空から水面にほぼ垂直に送受波した場合、波浪
を形成する山および谷の部分と傾斜面の部分とではその
受信強度に相違があることを利用し、 上空を移動しながら電波を水面に送受波して受信強度の
時間的変動から波浪の出合い周期を検出することを特徴
とする波浪周期検出装置。 - 【請求項2】 受信信号強度の変動周波数を解析する周
波数解析手段を備え、 複数の波浪が複合している場合でも、上記周波数解析手
段から出力される各スペクトラムから複合した各波浪の
出合い周期を検出することを特徴とする請求項第1項記
載の波浪周期検出装置。 - 【請求項3】 電波高度計を用い、水面に電波を送受波
して水面の高さの時間的変動から波浪の出合い周期を検
出する装置に組み込まれることを特徴とする請求項第1
項または第2項記載の波浪周期検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10459095A JP3533260B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 波浪周期検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10459095A JP3533260B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 波浪周期検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08278129A JPH08278129A (ja) | 1996-10-22 |
JP3533260B2 true JP3533260B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=14384656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10459095A Expired - Lifetime JP3533260B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 波浪周期検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3533260B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103870676A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-06-18 | 中国石油大学(华东) | 一种适用于中国近海区域的高度计海浪平均波周期反演方法 |
Family Cites Families (6)
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JPS55134314A (en) * | 1979-04-05 | 1980-10-20 | Nec Corp | Wave observation device |
JPS6022681A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-05 | Japan Radio Co Ltd | 波高レ−ダ観測方法及び装置 |
JPS60169723A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-03 | Marine Instr Co Ltd | 波高・周期測定装置 |
JPH01270609A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Nec Corp | 波浪周期測定装置 |
-
1995
- 1995-04-06 JP JP10459095A patent/JP3533260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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---|---|
JPH08278129A (ja) | 1996-10-22 |
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